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Cómo Calcular la Apertura Más Nítida para Cualquier Lente

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This post is part of a series called Lenses.
Mastering Two Alternate Focus Techniques
Everything You Need to Know About Lens Quality

Spanish (Español) translation by Naudys Angulo (you can also view the original English article)

Cuando hablamos de la nitidez de una lente lo que realmente estamos considerando es su capacidad para resolver detalles. Cuando una lente enfocada es capaz de reproducir detalles más distinguibles en una imagen, llamamos a esa lente nítida. La nitidez de una lente no es constante; Cambia con la apertura, la distancia focal (si se trata de un zoom) y la distancia del sujeto.

El detalle resuelto es distinto de la resolución. Una imagen desenfocada tomada con una réflex digital moderna tendrá una resolución muy grande pero sin detalles resueltos.

La nitidez se mide típicamente en pares de líneas por milímetro (lppmm) o por el tamaño del desenfoque en el sensor en micras. Los detalles exactos de estas mediciones son poco importantes para este tutorial, sólo sé que hay un medio científico y bien entendido para determinar la nitidez que implica un poco más que sólo medir algo a ojo!

En este tutorial veremos cómo calcular la apertura óptima para cualquier lente para maximizar los detalles resueltos en una imagen.

Por qué no Debería Preocuparse por la Nitidez

Antes de sumergirnos, quiero hablar de por qué la búsqueda de máxima nitidez rara vez importa mucho.

En cualquier situación habrá una combinación nítida máxima de apertura y punto de enfoque, sin embargo habrá incontables otras combinaciones que devolverán resultados aceptables. Solamente haciendo zoom en muy cerca y "espiando pixel" será posible determinar la diferencia entre la imagen más nítida posible y una que sea lo suficientemente nítida.

Hay mucho más que se dedica a hacer una gran imagen que simplemente asegurando su nitidez. Una imagen puede ser técnicamente perfecta y no tiene ningún mérito artístico -- todas esas imágenes extremadamente nítidas y extremadamente aburridas de gráficos de prueba -- mientras que una imagen increíblemente creativa apenas podría ser nítida en absoluto. El tema, los tonos y todas las cosas que hacen que la fotografía sea tan maravillosamente subjetiva juegan un papel mucho más importante.

out of focus wheat field
Incluso las áreas enfocadas de esta imagen soñada de un campo de trigo no son particularmente nítidas. Campo de Trigo. DanielNanescu / PhotoDune.

Hay ciertas situaciones donde el foco importa, que es en la mayoría de las maneras un poder para la nítidez. En los retratos, por ejemplo, la mayoría de las veces se desea que los ojos del sujeto sean el punto de enfoque y, por lo tanto, el punto más nítido de la imagen, pero, en general, siempre y cuando la imagen sea lo suficientemente nítida es más importante.

Así que tenga en cuenta todo esto mientras lee este tutorial. Saber calcular la apertura y el enfoque óptimos para una imagen con una resolución máxima es útil para los fotógrafos -especialmente para los fotógrafos de paisajísmo y arquitectura-, pero es sólo una de las muchas partes que entran en la creación de una imagen. Para la mayoría de las situaciones, las reglas de base que voy a cubrir aquí será todo lo que se necesita para obtener una imagen aceptable, incluso extremadamente, nítida, incluso si ésta no es la más nítida posible.

La Ley de Equilibrio de Nitidez

Hay dos cosas principales que afectan a cómo una lente resuelve detalles, desenfoque difuminado y difracción difuminada. El desenfoque difuminado ocurre más en aperturas anchas mientras que la difracción difuminada ocurre más en aperturas estrechas. Equilibrando estos dos factores que compiten, así como la profundidad de campo aparente requerida, que conduce a la apertura óptima para una escena dada.

Astigmatismo

Las lentes modernas son increíbles, pero, debido a la forma óptica de trabajo, la mayoría de las lentes todavía tienen por lo menos un poco de astigmatismo. Esto significa que el plano focal no es la pared invisible bidimensional perfectamente uniforme que nos gusta imaginar que sea. Usted puede ver esto con aperturas grandes especialmente. Es fácil de probar, también! Configure su cámara a un metro o dos de una pared de ladrillo o estuco y haga una serie de imágenes correctamente expuestas mientras se varía la apertura. Con la mayoría de las lentes podrás ver que el centro de la imagen es notablemente más nítida que los bordes en aperturas anchas.

En cualquier caso, el difuminado es en muchas formas de fotografía en realidad un efecto bastante agradable. Un difuminado, fondo bokeh lleno es a menudo una parte deseable de un retrato. En otros casos, como disparar por la noche, el difuminado es es la parte del costo de usar una amplia apertura para obtener una exposición decente, pero también le da al espectador una pista visual útil para el tipo de situación de iluminación.

Hay situaciones donde usted necesita una imagen muy nítida, sin embargo, de esquina a esquina, el astigmatismo es condenado. Eso es lo que trata este tutorial, así que continuemos.

Profundidad de Campo: Círculos de Confusión

Cuando usted toma una foto, la luz pasa a través de su lente y en el plano de la imagen, ya sea película o sensor. La lente enfoca la luz para que los objetos en el plano de enfoque se reproduzcan en enfoque nítido en el plano de la imagen. Los puntos que no están en el plano de enfoque, ya sea más cerca o más lejos, se reproducen como puntos ligeramente más grandes, o "círculos de confusión".

La reducción del tamaño de la apertura reduce el tamaño de los puntos fuera de foco. Si usted reduce el tamaño de la apertura lo suficiente, los puntos pueden llegar a ser lo suficientemente pequeños como para que los técnicamente desenfocados círculos de confusión se vuelvan tan pequeños que sean indistinguibles de los verdaderos puntos en foco. El efecto es una mayor área de enfoque aparente en aperturas más pequeñas: profundidad de campo.

Nitidez y Profundidad de Campo

Cuanto más abierta sea la apertura, menos escena puede caer en la profundidad de campo. Con una lente de 50 mm abierta a f/1.4, puede enfocarse en el infinito, pero cualquier cosa más cercana a menos de 45 metros estará fuera de foco; Las montañas en la distancia serán nítidas, pero usted no podrá ver cualquier cosa en el primero plano. No importa cuan nítidas sean las áreas enfocadas de la imagen, cualquier cosa que caiga fuera del plano de enfoque será borrosa.

out of focus portrait
Mientras mis ojos están nítidos en esta imagen, el enfoque desaparece de una manera agradable. Más profundidad de campo no es deseable en esta situación.

Si desea obtener todo, desde sólo unos pocos centímetros en frente de la cámara a las montañas en la distancia en el enfoque, es necesario detener la apertura. Cuanto más se detenga, más profundidad de campo evidente tendrá. La apertura más estrecha en una lente dada, a menudo f/22 en lentes modernas-- le dará la mayor profundidad de campo.  El problema es que en las aperturas estrechas, la difracción comienza a tener un efecto perjudicial sobre la máxima resolución de imagen alcanzable.

Equilibrando estos dos factores es la clave para maximizar la nitidez de sus imágenes.

Encontrar el Punto Dulce

Para cada lente hay una apertura que da la resolución máxima de las áreas enfocadas. Si está fotografiando una tabla de pruebas bidimensional, esta es la que debe usar cada vez.

La forma más sencilla de encontrar este "punto dulce" es en Google. Cada lente popular se revisa y su rendimiento se mide en innumerables sitios web.

Sin embargo, si desea calcularlo usted mismo:

  • Ponga su cámara en un trípode y coloque una hoja de periódico delante de ella a una distancia que le permita ver todo el papel en el marco.
  • Enfoque sobre el periódico y luego tome una foto en cada apertura que la lente permite.
  • Importe las imágenes a su computadora, haga zoom a 100% en cada una y luego compárelas.
  • La imagen con el texto más legible será el disparo con el punto dulce de la lente.

En general, este punto dulce está entre dos o tres pasos abajo de la apertura máxima.  Por ejemplo, para una lente que tiene una apertura máxima de f/1,4, el punto dulce normalmente cae entre f/2,8 y f/4. Para una lente que tiene una apertura máxima de f/4, está entre f/ 8 y f/11.

Aunque sólo hay un punto dulce para cada lente, en la práctica, la diferencia de resolución entre f/8 y f/11 en una lente que se abre a f/4 es mínima. Si la nitidez es lo único que le interesa, simplemente ejecute dos o tres pasos de lente y dispare.

Nitidez en el Mundo Real

En lo real, la nitidez del mundo no es su única preocupación. Si está fotografiando un paisaje en lugar de un gráfico de pruebas, la profundidad de campo es crítica. Detener la lente de 50 mm desde f/1,8 a f/5,6, que es más o menos su punto dulce, mueva el punto de enfoque más cercano a 15 metros-- una mejora de 45 metros, pero todavía no da mucho de un primer plano. Deteniendo el lente bajando más allá traería todo a su profundidad de campo, pero si se detiene por demasiado distancia la difracción reducirá la nitidez.

aerial photo
Esta foto es nítida en todas partes. Utilicé una Canon 17-40mm f/4 con una apertura de f/8 para conseguir todo de 10 metros a infinito nítido. Como estaba disparando desde un helicóptero, nada estaba más cerca.

Lo que queremos hacer es encontrar la apertura que nos da la máxima imagen nítida que tiene la profundidad de campo que queremos. La profundidad de campo publicada de las tablas guia parte del camino hacia esto. Ellos dicen cuál es la apertura más amplia que proporcionará la profundidad de campo que es lo que queremos es, sin embargo, que es rara vez la apertura que proporcionará el más nítido detalle en toda la gama de enfoque.

Las matemáticas para hacer los cálculos se vuelven bastante complejas.  Ken Rockwell ha escrito extensamente acerca de cómo hacerlo, pero no hay ninguna necesidad real de hacerlo usted mismo. George Douvos -que también ha escrito acerca de cómo calcular la apertura más nítida posible- ha desarrollado una aplicación para iPhone llamada OptimumCS-Pro que hace todos los cálculos para usted.  Si desea encontrar la apertura óptima para maximizar la nitidez, es de lejos la mejor manera de hacerlo.

La otra alternativa es trabajar a través de las fórmulas de Rockwell o usar las reglas del pulgar en este tutorial.

Las Reglas del Pulgar para las Cámaras de 35 mm

Las siguientes son algunas reglas básicas para usar, si no la apertura óptima, una muy cerca a ella.  Un medio paso o así cualquiera de los lados no tendrá un efecto muy notable en el grado de nitidez en una imagen. Sólo se aplican a cámaras de 35 mm o más pequeñas. Las cámaras de formato medio y grande usan frecuentemente aperturas relativamente más estrechas, lo que complica aún más los cálculos.

  • Si desea obtener la máxima nitidez sin preocuparse por la profundidad de campo, utilice el punto dulce de su lente. Si tiene dudas, asuma que es f/8.
  • Si está disparando con una lente gran angular (24 mm de distancia focal o menos) y desea que todo, desde un metro hasta el infinito sea nítido, enfoque en un punto a dos metros de distancia y use una apertura entre f/11 y f/16.  Cuanto más ancha sea la lente, más ancha será la apertura con la que puede salir.
  • Si estás disparando con una lente de 35 mm y quieres que todo, desde dos metros hasta el infinito sea nítido, usa una apertura de f/16 y enfoca en un punto a cuatro metros de distancia. Éstos son ajustes magníficos para la fotografía de calle.
  • Si estás disparando con una lente normal (50mm) y quieres que todo, desde dos metros hasta el infinito sea nítido, usa una apertura de f/22 o superior.
  • Las lentes con distancias focales de más de 50 mm no pueden tener un primer plano y un fondo nítidos. Con una lente de 85 mm, una apertura de f/5.6 tendrá, en el mejor de los casos, desde un centenar de metros hasta el infinito de enfoque.

Con estas reglas empíricas, debe ser capaz de obtener imágenes extremadamente nítidas cada vez. Puede que no sean la imagen más nítida posible, pero estarán muy cerca. Para obtener la perfecta apertura cada vez, utilice OptimumCS-Pro.

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